全球工业化进程不断加快,在给人们带来便利的同时,也带来了很多重大灾难事故。因此通过有效的风险评估技术识别出装置或过程中潜在的风险,并采取控制措施降低或排除风险,从而保障装置或系统可靠稳定地运行,是十分必要的。目前化工领域装置或过程的风险评估技术主要有危险与可操作性分析HAZOP、保护层分析LOPA等。而笼统的风险分析不利于基于硬件风险分析的装置本质安全升级决策。而且目前,安全仪表系统SIS以及功能安全评估在化工流程风险控制中的应用越来越广泛。但支持SIS安全完整性等级验证的实际失效数据缺乏,这将影响影响SIS的设计和改造。所以,针对化工装置或流程风险识别和风险控制两方面中存在的上述问题,本课题主要开展了以下工作：1.针对化工装置潜在硬件风险评估问题,对装置硬件风险评估技术——传统FMEA技术进行了两方面实用性改进：①根据化工装置失效原因不同,将失效分为本体失效和冲击失效,并落实到FMEA约定分析层次所确定的具体化工设备；②提出了符合企业实际的严重度S、发生频度O和难测度D的评判标准。并以某企业的丙烯腈装置为例,应用改进FMEA技术对整个丙烯腈装置25套单元进行了潜在硬件风险分析,并获得25份FMEA报告,识别出了189个重要硬件失效模式,确定出了54个高风险失效模式。2.针对传统风险优先级算法(FMEA-RPN)应用中存在的问题,提出了基于层次分析法的改进风险优先级算法(RPN)——相对风险优先级算法(RRPN),不仅能区分S、O、D三者相对重要性,而且能识别出失效模式的维保需求：事后维修、低/高频周期检查模型、定期恢复模型；最后应用改进的FMEA技术以及改进RPN算法对原料空气压缩机进行硬件失效模式分析,并得出适当的维保建议。3.针对安全仪表系统SIL等级验证缺少具体环境、具体设备的失效数据这一问题,提出了基于主观估计法、皮尔逊卡方检验法和失效模式、影响及诊断分析FMEDA的产品实际失效率分析方法,并以气动薄膜调节阀为例,给出了FMEDA报告,及失效率、安全/危险失效率分布、安全失效分数SFF等数据。4.为比较所获取数据与商业数据,应用故障树FTA分别对丙烯腈反应器出口温度高联锁回路进行SIL等级计算分析,并得出了相应的结论。
